叶绿素荧光分析技术及其在植物光合机理研究中的应用

介绍了叶绿素荧光分析的基本原理,综述了叶绿素荧光动力学在植物光合机理与逆境生理研究中的应用进展。     

叶绿素荧光动力学及其在植物抗逆生理研究中的应用

概述了叶绿素荧光动力学的基本原理和测量方法，以及近年来叶绿素荧光动力学在植物抗逆生理研究中的应用，包括植物对光抑制、低温、热、水分和盐碱、营养、病原菌侵染等各种环境因子胁迫的反应。     

基于快速叶绿素荧光诱导动力学分析逆境对PSⅡ影响的研究进展

介绍了快速叶绿素荧光诱导动力学的含义及叶绿素荧光诱导动力学曲线(O-J-I-P曲线)各荧光参数和意义。在此基础上,从重金属胁迫、温度胁迫、光胁迫、盐胁迫和干旱胁迫几个方面概述了O-J-I-P曲线在分析逆境对PSⅡ供体侧、受体侧及反应中心的影响的研究进展中的应用现状,认为快速叶绿素荧光诱导动力学及分析技术(JIP-test)可在无损伤的情况下分析逆境胁迫对PSⅡ的损害程度;并且随着光合理论的发展及快速叶绿素荧光诱导动力学分析技术的日趋完善,其不仅能应用于分析逆境对光系统响应机制的研究,也将在评价环境污染、抗逆境植被的筛选、光合机理的研究、植物逆境光系统分子机制研究和植物病理学等研究领域得到越来越广泛的应用。     

叶绿素荧光动力学在植物抗逆性及水果保鲜中的应用

植物体内发出的叶绿素荧光能够反映植物的许多信息.因此,叶绿荧光动力学技术被称为研究植物光合功能的快速、无损伤的探针.本文在前人研究成果的基础之上,简述了叶绿素荧光动力学技术的基本原理及其在植物生长、抗逆、水果成熟与贮藏中的应用.     

两种不同耐热性菜豆品种在高温胁迫下叶绿素a荧光参数的差异

以两个耐热性不同的菜豆品种85-CT(耐热)和BBL-47(热敏感)为试材,研究其在不同高温胁迫强度下叶绿素a荧光参数的差异,结果表明:两个品种的叶绿素荧光Fv/Fm及Fv/Fo、电子传递速率(ETR)、均随高温胁迫时间延长呈下降趋势,但耐热品种85-CT下降幅度较热敏感品种BBL-47平缓,BBL-47随高温胁迫时间延长,其叶绿素a荧光诱导动力学曲线中的第二峰(M峰)消失。     

缺氮对小黑麦生长及叶绿素快速荧光动力学参数的影响

为研究不同供氮水平对小黑麦生长及叶绿素荧光参数的影响,以中饲237幼苗作为试验材料,通过正常供氮(1 mmol/L)、中等缺氮(0.5 mmol/L)和低氮(0.2 mmol/L)3个不同程度的处理进行苗期水培试验,处理20 d后进行鲜重、根冠比、氮素含量、叶绿素含量、叶绿素快速荧光动力学参数的测定。结果表明,中饲237的鲜重、叶绿素含量、含氮量均随氮供给的降低而下降,根冠比随氮营养的降低而增高。在叶绿素快速荧光动力学参数中,缺氮胁迫使小黑麦的初始荧光Fo、最大荧光Fm、可变荧光Fv均表现为上升,PSII原初光能转化效率Fv/Fm、代表PSⅡ潜在活性的Fv/Fo、以及PSII反应中心捕获光能Pi_ABS均表现为降低,反映热耗散的非光化学淬灭系数(NPQLss)明显升高。叶绿素荧光动力学参数与氮素水平密切相关。     

地面覆盖对苹果生育后期叶片叶绿素荧光动力学参数的影响

在黄土高原陇东旱地果园,比较了不同覆盖模式对苹果生育后期叶片叶绿素荧光动力学参数的影响,结果表明:叶绿素荧光诱导动力学曲线中的J相(2 ms)的相对可变荧光显著上升,在I相(30 ms)荧光强度趋于一致;不同处理在300μs左右的特征位点处,叶绿素荧光产量较清耕显著降低,出现明显K点;CK的ΔWoj、ΔWok值分别在K、L位点升高。综合分析认为,果园覆沙延长叶片在生育后期维持高水平的光合性能或延迟叶片衰老时间,覆膜与覆草处理叶片光合性能水平比清耕高,但显著低于覆沙处理。     

小麦叶片叶绿素含量与产量关系研究进展综述

该文主要对小麦旗叶叶绿素含量及荧光动力学参数与产量的关系,氮素对小麦叶绿素和小麦产量的影响和不同小麦品种叶绿素含量的差异对小麦产量的影响的研究现状进行了综述,并对今后小麦叶绿素含量与产量之间的关系研究方向提出了展望。     

光照对绿宝石叶绿素荧光特性的影响

用叶绿素荧光动力学研究不同光照对绿宝石叶绿素荧光特性的影响.结果表明:遮光使绿宝石叶片SPAD值升高4.7%;日光灯使初始荧光下降,最大荧光升高;遮光和自然光照的PSⅡ潜在活性和原初光能转化效率比处理前低,而日光灯处理10 d时二者分别增加9.9%和7.73%;在日光灯处理20 d时PSⅡ量子效率升高61.67%,荧光...     

不同小麦品种种子萌发生长、叶片叶绿素含量 和荧光动力学特征差异分析

采用室内水培法,研究了4个小麦品种种子萌发、生长及幼苗叶片叶绿素含量和荧光动力学特征差异,并对叶绿素荧光参数和叶绿素含量及种子萌发指标的关系进行了分析。结果显示:不同小麦品种间发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和根重均达到极显著差异,芽重达到显著差异,以九麦2号的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根重和芽重最高;不同小麦品种间叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均达到显著差异,以九麦2号的叶绿素a、b和总含量较高;以九麦2号的荧光强度最强,宝研85号次之;在叶绿素荧光动力学曲线(OJIP)中,以九麦2号的O、K、J、I、P点荧光强度最强,且标准化后的相对荧光强度K点和J点以陕垦2号最高,I点以九麦2号最高;单位反应中心捕获量、用于传递的能量以九麦2号最高,反应中心用于热耗散的能量和比率以陕垦2号最高;叶片叶绿素荧光参数与种子萌发指标达到极显著正相关关系(P0.01),与叶绿素含量也达到显著正相关关系。     

干旱胁迫下人工种植的甘草叶片叶绿素荧光动力学参数的日变化

以1年生、2年生人工种植甘草实生苗为试验材料,于花期至结果期人为控水模拟干旱胁迫处理1个月,利用OS1-FL便携式叶绿素荧光仪测定甘草叶片的叶绿素荧光动力学参数的日变化。结果表明:2年生甘草叶片荧光动力学参数Fv/Fm、Fv/Fo、Fm/Fo及Fv在干旱胁迫后均以测定当日的15:50为最低值,1年生甘草叶片荧光动力学参数则以测定当日的11:50为最低。1、2年生甘草叶绿素荧光参数Fo及Fm在测定当日均随时间增长呈下降趋势,初步说明干旱胁迫下1年生、2年生人工种植甘草都存在一定程度的光抑制现象。     

利用甘蔗叶绿体荧光参数及活性氧代谢等指标评价甘蔗品种的耐旱性

利用ＯＳ５－ＦＬ叶绿素荧光仪研究干旱胁迫下蔗叶叶绿体荧光参数的变化及其与甘蔗耐旱性关系。应用干旱胁迫下蔗叶活性氧代谢变化等耐旱鉴定指标鉴定参试品种的相对耐旱性。结果表明,干旱胁迫下甘蔗生长受抑制,蔗叶叶绿素含量、相对含水量、叶绿体ＤＣＩＰ光还原活性下降,ＭＤＡ含量和质膜相对透性提高;叶绿体荧光参数Ｆｖ／Ｆｍ、Ｆｖ／Ｆｏ、Ｔ１／２均明显降低,表明干旱胁迫使蔗叶光系统Ⅱ（ＰＳⅡ）原初光能转换效率、ＰＳⅡ潜在活性受到抑制;研究还表明干旱胁迫下蔗叶叶绿体光合量子产额（Ｙｉｅｌｄ）及其潜在活性（Ｆｄｓ／Ｆｓ）降低,说明干旱胁迫直接影响了光合作用的电子传递和二氧化碳同化过程。上述荧光参数的受抑程度因品种抗逆性能而异,不抗旱品种降幅明显高于抗旱品种。最后讨论了叶绿素荧光动力学在甘蔗抗旱育种及抗旱鉴定上应用的可能性。     

暗适应叶光诱导期间出现的光声瞬态研究初报

利用光声光谱技术可以精确研究暗适应叶在光诱导期间出现的放氧动态、光热动态、能量储存动态。用光声光谱技术测量了在非胁迫条件以及高CO2下暗适应叶在光诱导期间出现的光声动态,包括放氧动态,气体吸收动态,光热动态和能量储藏动态。研究发现放氧动态与叶绿素荧光曲线有一定关系。第一个放氧峰可能反映PSII的电子传递的瓶颈现象。一开始出现的能量储藏极小值可能反映了诱导期间PSI的环式电子传递或非线性电子传递。诱导期间高浓度CO2诱导产生巨大的气体吸收信号,可能各种类型的Mehler反应是其中的原因之一,另一个原因是CO2的迅速液化。     

水分胁迫对不同甘蔗品种叶绿素a荧光动力学的影响

利用 OS5- FL调制式叶绿素荧光分析仪研究水分胁迫对不同甘蔗品种叶片叶绿素 a荧光动力学的影响 .结果表明 :水分胁迫下蔗叶可变荧光产量 (Fv值 )下降 ,T1/ 2 减少 ,蔗叶光系统 (PS )原初光能转换效率(Fv/ Fm)和 PS 潜在活性 (Fv/ Fo)降低 ;蔗叶可变荧光衰减能力 (Δ Fv)下降 ,光合作用潜在活力降低 ,影响光合电子传递和 CO2 同化的正常进行 ,表现为可变荧光淬灭速率 (Δ Fv/ Fo)减慢 ,荧光下降比值 (Δ Fv/ Ft值 )变小 ,光合量子产额 (Yield)减少 .同时还讨论了水分胁迫对蔗叶光合作用影响的机制     

施用竹炭对卷心菜光合及叶绿素荧光特性的影响

为研究人工施用竹炭对卷心菜光合及荧光特性的影响,进而明确竹炭的施用量,以实现科学指导施肥,提高有机种植产量的目标。试验以上海崇明多利农庄的有机种植卷心菜为试材,设置了3个竹炭有机处理试验:无碳(CK)、中碳(MC)和高碳(HC)。于2014年7月(莲座期)测定其在不同处理条件下叶片的相对叶绿素含量、光合参数和荧光特性,研究其光合及叶绿素荧光特性与差异。结果表明:(1)不同处理条件下卷心菜叶片的相对叶绿素含量(SPAD)由大到小依次为:MC、CK、HC;(2)净光合速率Pn、蒸腾速率Tr和气孔导度Gs对光强的响应由大到小依次为:MC、CK、HC;(3)卷心菜的最大净光合速率Pnmax、光饱和点Lsp和表观量子效率AQY为MC时最高,但对应的胞间CO2浓度Ci、暗呼吸速率Rd和光补偿点Lcp最低;(4)初始荧光F0、最大荧光Fm、PSⅡ的最大光化学效率Fv/Fm和PSⅡ的潜在活性Fv/F0由大到小依次为:MC、CK、HC。表明施用竹炭对莲座期卷心菜光合作用有显著影响,且MC处理时最有利于增加卷心菜相对叶绿素含量及其光合作用,提高光能利用率,进而促进产物积累。     

越冬返青期间小叶黄杨叶色与叶绿素荧光动力学变化

利用英国皇家园艺学会比色卡(RHSCC)与调制式叶绿素荧光分析技术,研究了由国外引种北京10余年的3个小叶黄杨品种‘绿美’、‘阳光’及‘冬绿’的越冬及返青过程中叶色时空变化规律以及叶绿素荧光动力学曲线及参数。结果表明:3个品种阳生叶的叶色在整个过程中均有不同程度的变化,其中‘绿美’变化最小,‘阳光’和‘冬绿’均发生严重变色现象,而其阴生叶叶色几乎没有变化;越冬及返青期间,3个品种不同生态型叶的叶绿素荧光动力学诱导曲线(FI)及后稳态叶绿素荧光多阶段曲线(SMS)动力学变化均有明显差异,且该差异具有品种特征;返青前阳生叶FI动力学活性及SMS波动幅度均明显低于同期的阴生叶,返青期间前者恢复速度也明显低于后者;冬季‘绿美’阳生叶能保持一定的光暗反应活性和电子传递速率,而‘阳光’和‘冬绿’则几乎停止活动。      

金雀异黄素对蟠桃叶片叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性的影响

研究了金雀异黄素(GNT)对‘早蟠桃’叶片色素、碳水化合物、叶绿素荧光特性和抗氧化酶活性的影响。结果表明,40μmol/L GNT可以提高叶片叶绿素a和叶绿素b、淀粉和可溶性糖含量。暗适应以及光照下叶片最大荧光(Fm和Fm′)和可变荧光(Fv和Fv′)下降,但PSⅡ实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(qP)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学速率(PCR)提高,光合相对限制值(L(PFD))显著下降。就能量分配而言,GNT增加了用于光化学反应部分的光能(Pc)和天线热耗散部分(Hd),同时降低PSⅡ反应中心的过剩激发能耗散(Ex),表明GNT处理具有促进叶绿素荧光光化学猝灭和非光化学猝灭的双重特性。此外,GNT也提高了叶片抗氧化酶的活性。